CN208656608U - 无定子双旋发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无定子双旋发电机，包括第一转子、第二转子、变向结构、以及转子轴；第二转子包括套设在转子轴上的并可相对转子轴转动的第二轴轮、以及固定在第二轴轮上以产生磁感线的磁组，第二轴轮的外周上设有第二啮合齿；第一转子包括套于转子轴上并可相对转子轴转动的第一轴轮、以及由第一轴轮带动转动的线圈绕组，线圈绕组伸入至磁组开口内；第一轴轮的外周上设有第一啮合齿；变向结构包括变向轮和用于安装变向轮的固定轴，变向轮为分别与第一啮合齿及第二啮合齿啮合的端面齿轮；第一轴轮通过与端面齿轮的啮合带动第二轴轮反向转动，或第二轴轮通过与端面齿轮的啮合带动第一轴轮反向转动。该发电机结构简单、能量损失小，发电效率高。

Description

无定子双旋发电机

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域，具体涉及一种无定子双旋发电机。

背景技术

发电机是指将其它形式的能源转换成电能的机械设备，其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，其构造原则一般是，用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

目前发电机主要由定子和转子两部分组成，其一般采用转子在定子的开槽内转动的方式切割磁感线，以产生电能。该过程中定子不转动，而仅仅转动转子，使得转子切割磁感线的周期较长，导致发电机的电能产生效率较低。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种无定子双旋发电机，其结构简单、能量损失小，发电效率高。

本实用新型采用了以下技术方案：

一种无定子双旋发电机，包括第一转子、第二转子、变向结构、以及用于安装第一转子和第二转子的转子轴；

所述第二转子包括套设在所述转子轴上的并可相对所述转子轴转动的第二轴轮、以及固定在所述第二轴轮上以产生磁感线的磁组，所述第二轴轮的外周上设有第二啮合齿；

所述第一转子包括套于所述转子轴上并可相对所述转子轴转动的第一轴轮、以及由所述第一轴轮带动转动的线圈绕组，所述线圈绕组伸入至所述磁组开口内；所述第一轴轮的外周上设有第一啮合齿；

所述变向结构包括变向轮和用于安装所述变向轮的固定轴，所述变向轮为分别与所述第一啮合齿及第二啮合齿啮合的端面齿轮；

所述第一轴轮通过与端面齿轮的啮合带动所述第二轴轮反向转动，或所述第二轴轮通过与端面齿轮的啮合带动所述第一轴轮反向转动。

进一步的，所述第一啮合齿与第二啮合均为直齿或均为斜齿。

进一步的，所述第一转子还包括套设在所述转子轴上并可相对所述转子轴转动的转轮、以及联接所述第一轴轮与所述转轮的金属板，所述线圈绕组固定在所述金属板上，所述第一轴轮通过所述金属板带动所述转轮与线圈绕组转动。

进一步的，所述第一轴轮包括用于与转动轴连接的轴承本体、设于轴承本体外的第一传动环、设于所述轴承本体与传动环之间的联接环、以及将所述轴承本体、联接环、传动环连接成一体的肋板；

所述第一啮合齿设于所述第一传动环的外周上；所述金属板绕所述联接环弯曲，并通过所述联接环与所述第一轴轮固接。

进一步的，所述联接环上设有若干联接孔，所述金属板的一端通过螺栓连接件固接在所述联接孔处；

所述转轮的外周上设有安装孔，所述金属的另一端通过螺栓联接件固定在所述安装孔处。

进一步的，所述联接环沿轴向的长度较所传动环或轴承本体的长度长，且所述联接孔设于所述传动环或轴承本体的端面外侧。

进一步的，所述轴承本体包括滚动件，所述滚动件为滚珠或滚销。

进一步的，所述转子轴上设有用于分别限定所述第一转子和第二转子沿轴向滑动的卡位。

进一步的，所述第二轴轮包括用于与转子轴连接的轴承本体、设于所述轴承本体外的传动环，所述传动环通过肋板与所述轴承本体连成一个整体，所述第二啮合齿设于所述传动环外。

进一步的，所述线圈绕组包括2组或2组以上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

首先，本实用新型的无定子双旋发电机设置了两个可沿相反方向转动的转子，其中一个转子转动时带动变向轮转动，并由变向轮带动另一转子沿相反的方向转动，有效地提高了线圈绕组切割磁感应线的频率，缩短切割的周期，从而使得该发电机的电磁能转化效率相当于传统单定子和单转子结构发电机电磁能转化效率的两倍，大大地提高了发电机的发电效率以及其它能量转化成电能的效率。

其次，本实用新型通过变向轮实现第一转子与第二转子同步反向运动，无需转子轴转动，相当于架空了轴转动，减轻了转子轴所承担的负载，使得扭矩转子轴的扭矩更小，进而降低了发电机设备的能量损耗，提高发电机发电能效，有利于解决工业用电难、各行业生产用电成本高的问题。基于此，其也间接地有利于减少石油的进口量，降低污染，抑制雾霾，减少癌症发生，推动新能源事业、环境事业发展，从而提早进入无污染能源时代。

再次，本实用新型所述的发电机的零部件少，结构简单，生产成本低，易维护。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术作进一步地详细说明：

图1是本实用新型所述的无定子双旋发电机主体的结构示意图；

图2是本实用新型所述的第一转子安装在转子轴上的剖视图；

图3是本实用新型所述的第一转轮的左视图；

图4是本实用新型所述的第一转轮的正视图。

其中：

1、第一转子；11、第一轴轮；111、轴承本体；1111、滚动件；112、传动环；1121、第一啮合齿；113、肋板；115、联接环；116、联接孔；12、线圈绕组；13、转轮；14、金属板；2、第二转子；21、第二轴轮；22、磁组；3、变向结构；31、变向轮；32、固定轴；4、转子轴；41、卡位。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种无定子双旋发电机，如图1所示，包括第一转子1、第二转子2、变向结构3、以及用于安装第一转子1和第二转子2的转子轴4；

第二转子2包括套设在转子轴4上的并可相对转子轴4转动的第二轴轮21、以及固定在第二轴轮21上以产生磁感线的磁组22，第二轴轮21的外周上设有第二啮合齿；该磁组22 为永磁铁，该磁组22可以是竖直固定在第二轴轮21上的多对永磁体。

第一转子1包括套于转子轴4上并可相对转子轴4转动的第一轴轮11、以及由第一轴轮 11带动转动的线圈绕组12，线圈绕组12伸入至磁组22开口内；第一轴轮11的外周上设有第一啮合齿1121；其中，线圈绕组12包括2组或2组以上。

变向结构3包括变向轮和用于安装变向轮的固定轴32，变向轮为分别与第一啮合齿1121 及第二啮合齿啮合的端面齿轮；具体的，第一啮合齿1121与第二啮合均为直齿或均为斜齿。

第一轴轮11通过与端面齿轮的啮合带动第二轴轮21反向转动，或第二轴轮21通过与端面齿轮的啮合带动第一轴轮11反向转动。

基于上述结构设计，该无定子双旋发电机设置了两个可沿相反方向转动的转子，其中一个转子转动时带动变向轮转动，并由变向轮带动另一转子沿相反的方向转动，有效地提高了线圈绕组12切割磁感应线的频率，缩短切割的周期，从而大大地提高了发电机的发电效率以及其它能量转化成电能的效率。并且，该无定子双旋发电机通过变向轮实现第一转子1与第二转子2同步反向运动，无需转子轴4转动，相当于架空了轴转动，减轻了转子轴4所承担的负载，使得扭矩转子轴4的扭矩更小，从而降低了发电机设备的能量损耗，提高发电机发电能效。

在上述实施例中，如图2所示，第一转子1还包括套设在转子轴4上并可相对转子轴4 转动的转轮13、以及联接第一轴轮11与转轮13的金属板14，线圈绕组12固定在金属板14上，第一轴轮11通过金属板14带动转轮13与线圈绕组12转动。金属板14的制作材料为铝合金。金属板14采用铝合金制得，具有重量轻、防磁化、散热好、经济实惠等优点，使得线圈绕组12部分的发热通过铝合金的金属板14能够快速散掉。

具体的，转子轴4上设有用于分别限定第一转子1和第二转子2沿轴向滑动的卡位41。该卡位41处的直径交转子轴4其它位置的直径小，可防止第一转子1和第二转子2转动时沿轴向移动，确保第一轴轮11、第二轴轮21与端面齿轮的配合精度。

如图3～图4所示，第一轴轮11包括用于与转动轴连接的轴承本体111、设于轴承本体111 外的第一传动环112、设于轴承本体111与传动环112之间的联接环115、以及将轴承本体111、联接环115、传动环112连接成一体的肋板113；在一具体实施例中，肋板113的数量优选设置6～8块，具体可以根据无定子双旋发电机主体尺寸而定。

第一啮合齿1121设于第一传动环112的外周上；金属板14绕联接环115弯曲，并通过联接环115与第一轴轮11固接。该第一轴轮11其通过肋板113将轴承、联接环115、传动齿轮结合在一起，有效地集合了轴承与齿轮的功能，使得机械设备无需在安装轴承的同时额外安装齿轮或其它零件，减轻了转动轴所需承受的总重量，可以有效地减少设备克服重力做功所损耗的功率，提高了设备的能效。同时利用联接换带动金属转动，进而带动转轮13和线圈转动，无需通过转子轴4带动转轴的转动，减轻了转子轴4的负载。

具体的，联接环115上设有若干联接孔116，金属板14的一端通过螺栓连接件固接在联接孔116处；

转轮13的外周上设有安装孔，金属的另一端通过螺栓联接件固定在安装孔处。

且联接环115沿轴向的长度较所传动环112或轴承本体111的长度长，且联接孔116设于传动环112或轴承本体111的端面外侧。

轴承本体111包括滚动件1111，滚动件1111为滚珠或滚销。

在上述实施例中，第二轴轮21的结构与第一轴轮11的结构类似，其包括用于与转子轴 4连接的轴承本体111、设于轴承本体111外的传动环112，传动环112通过肋板113与轴承本体111连成一个整体，第二啮合齿设于传动环112外。采用该结构的第二轴轮21进一步减轻了转子轴4的承重。

本实用新型所述的无定子双旋发电机的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种无定子双旋发电机，其特征在于：包括第一转子、第二转子、变向结构、以及用于安装第一转子和第二转子的转子轴；

所述第二转子包括套设在所述转子轴上的并可相对所述转子轴转动的第二轴轮、以及固定在所述第二轴轮上以产生磁感线的磁组，所述第二轴轮的外周上设有第二啮合齿；

所述第一转子包括套于所述转子轴上并可相对所述转子轴转动的第一轴轮、以及由所述第一轴轮带动转动的线圈绕组，所述线圈绕组伸入至所述磁组开口内；所述第一轴轮的外周上设有第一啮合齿；

所述变向结构包括变向轮和用于安装所述变向轮的固定轴，所述变向轮为分别与所述第一啮合齿及第二啮合齿啮合的端面齿轮；

所述第一轴轮通过与端面齿轮的啮合带动所述第二轴轮反向转动，或所述第二轴轮通过与端面齿轮的啮合带动所述第一轴轮反向转动。

2.根据权利要求1所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述第一啮合齿与第二啮合均为直齿或均为斜齿。

3.根据权利要求1所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述第一转子还包括套设在所述转子轴上并可相对所述转子轴转动的转轮、以及联接所述第一轴轮与所述转轮的金属板，所述线圈绕组固定在所述金属板上，所述第一轴轮通过所述金属板带动所述转轮与线圈绕组转动。

4.根据权利要求3所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述第一轴轮包括用于与转动轴连接的轴承本体、设于轴承本体外的第一传动环、设于所述轴承本体与传动环之间的联接环、以及将所述轴承本体、联接环、传动环连接成一体的肋板；

所述第一啮合齿设于所述第一传动环的外周上；所述金属板绕所述联接环弯曲，并通过所述联接环与所述第一轴轮固接。

5.根据权利要求4所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述联接环上设有若干联接孔，所述金属板的一端通过螺栓连接件固接在所述联接孔处；

所述转轮的外周上设有安装孔，所述金属的另一端通过螺栓联接件固定在所述安装孔处。

6.根据权利要求5所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述联接环沿轴向的长度大于所传动环或轴承本体的长度，且所述联接孔设于所述传动环或轴承本体的端面外侧。

7.根据权利要求4所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述轴承本体包括滚动件，所述滚动件为滚珠或滚销。

8.根据权利要求1所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述转子轴上设有用于分别限定所述第一转子和第二转子沿轴向滑动的卡位。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述第二轴轮包括用于与转子轴连接的轴承本体、设于所述轴承本体外的传动环，所述传动环通过肋板与所述轴承本体连成一个整体，所述第二啮合齿设于所述传动环外。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的无定子双旋发电机，其特征在于：所述线圈绕组包括2组或2组以上。